Некоторые аспекты строительной физики оконных конструкций

Артюшин А. Некоторые аспекты строительной физики оконных конструкций // Технологии строительства. 2004 . №2. C. 50-51

Более 10 лет прошло с момента появления в России новых технологий производства и монтажа оконных систем. Все помнят острую полемику вокруг окон из ПВХ, сопровождавшую развитие этого направления. Было недоверие и просто неприятие, но практика расставила все на свои места. Строительный рынок принял и пластиковые, и деревянные, и алюминиевые системы. Но принятие, сам по себе, еще ничего не значит, если оконные системы не удовлетворяют целому комплексу требований (табл. 1), важен конечный продукт ? оконный блок, установленный в стеновой проем.





Для успешного выполнения этих требований необходима работа проектировщиков, системодателей, строителей, поставщиков конструкций и, на мой взгляд, такого органа, как Инспекция государственного архитектурно-строительного надзора. Только комплексный подход к выполнению всех требований является залогом и качественного воплощения архитектурных решений, и обеспечения строительных норм, и оправданных финансовых расходов, и обеспечения оптимальных комфортных условий для конечного потребителя. Архитектурные требования, теоретически, во многом субъективны, функциональные ? изложены в нормативно-технической документации (ГОСТы, СНиПы и т.д.) и в этом смысле объективны и обязательны, а экономические - диктуются рыночными отношениями. Каждый пункт требует отдельного рассмотрения, но я хочу остановиться на вопросах обеспечения и взаимодействия теплоизоляции и воздухопроницаемости оконной конструкции. Этот вопрос стоит очень остро, так как часто приходится сталкиваться с непониманием, да и просто игнорированием этих аспектов (?Нам нужно дешевле и быстрее?, ?Объект мы сдадим и так?, ?Это все хорошо, но давайте уберем это, это и это? и т.д.).

Итак, теплоизоляция окна зависит от:

? рамы (переплета) и расположения ее в проеме. Необходимо учитывать толщину и ширину профиля, наличие различных соединителей, переходных и доборных элементов, их теплофизические свойства, материалы и конструкцию стен, а также место оптимального расположения окна в стеновой конструкции с точки зрения сохранения тепла и архитектурного восприятия;

? стеклопакета. Вопрос выбора стеклопакета не менее важен. Даже при одних и тех же климатических условиях требования к стеклопакету должны быть разные.

Например, обычное окно в жилом доме и окно в жилом помещении, являющееся частью или элементом фасада. В первом случае это действительно окно, во втором ? уже часть стены, поэтому и требования к ним, а соответственно и стеклопакетам, серьезно различаются;

? монтажного узла. Можно изготовить просто замечательное окно - архитектурно-выразительное, с правильно выбранным стеклопакетом, с безупречным качеством изготовления, но монтаж по ?упрощенной схеме? все сведет к отрицательному результату. Монтажная пена будет разрушаться под воздействием ультрафиолетового излучения солнца, насыщаться влагой, как со стороны улицы, так и из помещения. В результате в ближайшем будущем теплоизолирующий слой утратит предназначенные ему функции и превратится в проводник холода и сквозняка.

В соответствии с ГОСТ 30673-99 (Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков. Технические условия) все профили подразделяют на классы в зависимости от значений приведенного сопротивления теплопередаче. Всего их пять. На практике в основном используются три группы профилей.

Условно их можно обозначить как ?узкие?, ?средние? и ?широкие?



Потребители оконных конструкций редко задаются вопросом, для чего необходимо такое разнообразие, а если и интересуются, то, к сожалению, часто слышат в ответ, что чем профиль шире, тем теплее. Отчасти - верно. Но далеко не всегда это оправдано в условиях стесненности финансовых средств. Должен соблюдаться хотя бы принцип ?минимальной достаточности?. Прежде всего, необходимо учитывать регион, где планируется применение той или иной системы, требования соответствующих нормативных документов, типы проектируемых или реставрируемых зданий. Только в этом случае возможно достижение положительного результата. Хорошо известно, как велико разнообразие стеновых конструкций, и в каждом конкретном случае необходимо представить вариант оптимального решения вопроса теплоизоляции. Часто приходится сталкиваться с тем, что в проекте только обозначено - окна ПВХ, двухкамерный стеклопакет. В результате формального задания имеем формальный подход и... катастрофический результат

Проблемы решаются просто и безболезненно, если еще на стадии проектирования смоделировать ситуацию и провести расчет тепловых узлов примыкания оконного блока к стеновому проему. Отлично зарекомендовали себя ?узкие? системы ?ЭТАЛОН? (КБЕ), ?КОМФОРТ? (ТРОКАЛЬ) и ?ЕВРО-ДУР? (КЕММЕРЛИНГ) при установке в зданиях с вентилируемыми фасадами, в комбинации стен газобетон?кирпич, а также при наружном утеплении стен Теоретические расчеты показывают, что в данных комбинациях 10-градусная изо- терма при ?стандартных? условиях не выходит на плоскость внутреннего откоса, а проходит внутри конструкции ?стена?рама?.






Если проект уже готов, разработаны техническое задание и спецификация на оконные конструкции, то все равно есть смысл сделать необходимые расчеты и по статике, и по расчету прохождения изотерм в монтажном узле. Много времени это не займет, но если есть сомнения или ошибки, то необходим контакте проектным бюро и внесение изменений в сам проект. Там, где невозможно применение ?узкой? рамы без изменения конструкции стены, мы рекомендуем применение так называемой широкой ?Русской рамы? ? ?ЭКСТРА?, имею щей монтажную глубину коробки 127 мм (рис. 2). Теоретические расчеты и практический опыт применения широкой рамы в крупнопанельном домостроении уже доказали ее эффективность при монтаже и эксплуатации. Однако правильный выбор типа рамы и места расположения ее в оконном проеме еще не гарантирует от выпадения конденсата, так как светопрозрачная часть окна занимает наибольшую площадь. Выбор стеклопакета - ответственный шаг, и ошибка приводит к негативным результатам. Всегда следует строго соблюдать требования проектной документации по значению приведенного коэффициента сопротивления теплопередаче для оконных конструкций. Если данный пункт не оговорен в проекте, то необходимо руководствоваться требованиями соответствующих ГОСТов и СНиПов, а расчет приведенного сопротивления теплопередаче для изделий с отношением площади остекления к площади изделия более 0,7 следует проводить по формуле:





где: Fc и Fn - площади остекления и переплета соответственно; Re и Rп - сопротивление теплопередаче стеклопакета и переплета.






При выборе стеклопакета необходимо рассчитать также его массу и оценить возможность нормального функционирования окна при эксплуатации.

Современные оконные системы функциональны, сохраняют тепло в помещении, защищают от внешнего шума, сквозняков ? они герметичны. Однако в помещениях с такими окнами наблюдаются и серьезные негативные моменты - атмосфера в помещениях становится некомфортной. Отсутствует движение и поступление свежего воздуха, повышается его влажность, наблюдается выпадение конденсата, перестает работать естественная вентиляция, повышается содержание углекислого газа.

Инфильтрации воздуха извне, то есть самовентиляции через щели старых окон, больше нет. При проектировании оконных конструкций, в проектах необходимо четко прописывать количественные требования пункта 5.1.2 ГОСТ 23166-99 (Блоки оконные. Общие технические условия.) по самовентиляции (инфильтрации) и вентиляции. Если проблема вентиляции помещения решается довольно сложно и с дополнительными финансовыми вложениями, то проблема инфильтрации нами решена просто и без существенных дополнительных затрат. Оконные блоки комплектуются специальными климатическими клапанами, работающими за счет разницы давления воздуха снаружи и внутри помещения (рис. 3). На рисунке приведены практические результаты испытаний климатических клапанов AirMatik, Regel Air и Comfolip, удовлетворяющие требованиям нормативной документации на конкретные виды изделий.




Испытания окон с инфильтрационными клапанами показали, что их установка в конструкции практически не сказывается на звукоизоляции (табл. 2).

Табл. 2 Звукоизоляция оконных блоков с системами самовентиляции

Двустворчатое окно с импостом, со стеклопакетом 4М1-16Аr-И4, размером 1500x1 500 мм, площадью 2,25 м;.

Звукоизоляция, Ri, дБ

Звукоизоляция от транспортного шума, RA тран, дБА

Класс по ГОСТ 23166-99

Окно без самовентиляции

37

33

В

С работающим ?Климабоксом?

34

31

В

С ?Климабоксом? с закрытой заслонкой

35

31

В

С ?Регель-Эйр?

36

32

В

Источник: протокол сертификационных испытаний №292 от 29.12.2001 ?ПШ-СтройТЕСТ?, г. Санкт-Петербург




Понижение уровня шумоизоляции в помещении на один 1 дБА при использовании клапана ?Регель-Эйр? не снижает класс показателя звукоизоляции.

Компания profine international profile group комплексно подходит к проектированию и реализации инженерных решений в индивидуальном и массовом строительстве. Положительный опыт такого подхода к выбору оконной системы и комплектации окон есть как на объектах, прошедших санацию, так и находящихся в ее процессе (в Москве и Нижнем Тагиле). В журнале ?ТС? №5/2003 г. в статье А. Безукладникова ?Очерки о санации панельного жилья? представлены реконструированный дом по Малой Калитниковской улице и дом-близнец, стоящий рядом. На основании расчетов проведена замена старых деревянных рам на оконную систему ?ЭКСТРА? (КБЕ). Разница очевидна не только внешне, но и по комфортности проживания.

Окно не может существовать само по себе. Оно образует систему, а система работает только в случае нормального функционирования всех ее составляющих, важнейшей из которых является монтаж. Вступивший в силу ГОСТ 30971-2002 призван обеспечить выполнение трех плоскостей заделки шва - гидроизоляции, теплоизоляции и пароизоляции, а также регламентирует расположение крепежных элементов. Неукоснительно выполнять требования этого и других ГОСТов должны не только проектные и строительные организации, но и все службы, отвечающие за качество и надежность оконных конструкций и здания в целом.

Компания profine GmbH, объединяющая оконные профильные системы КВЕ, TROCAL и KOMMERLING, имеющая большой теоретический и практический опыт, приглашает все заинтересованные стороны к конструктивному сотрудничеству для успешного решения практических задач.

Когда готовилась эта статья, произошло обрушение кровли аквапарка ?Трансвааль-парк?. Жуткая трагедия. Беда пришла к людям не 8 виде террора, а в виде техногенной катастрофы. Идет следствие. Будут выяснены действительные причины, но какими бы они ни были, не стоит идти но все ради получения контракта. В том доме, для которого Вы поставляете окна, будут жить люди. ...Быть может, и Ваши близкие.